PEMISAHAN SECARA ELEKROLISIS

I. TUJUAN

Mempelajari metode elektrolisis dalam pemisahan

Menerapkan hukum Faraday dalam analisis pemisahan secara

elektolisis

II. TEORI

Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik.

Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik

dialirkan melalui larutan elektrolit, yaitu energy listrik (arus listrik)

diubah menjadi energy kimia (reaksi redoks). Sel elektrolisis

memiliki 3ciri utama, yaitu :

1) Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion-ion ini

dapat memberikan atau menerima electron sehingga electron

dapat mengalir melalui larutan.

2) Ada 2 elektroda dalam elektrolisisis.

3) Ada sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalir

arus listrik searah.

Elektroda yang menerima electron dari sumber arus listrik luar

disebut katoda, sedangkan elektroda yang mengalirkan electron

kembali kesumber arus listrik luar disebut anoda. Katoda adalah

tempat terjadinya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat

terjadinya reaksi oksidasi. Katoda merupakan elektroda negative

karena, menangkap electron sedangkan anoda merupakan

elektroda positive karena melepasakan electron.

Macam elektolisis :

a) Elektrolisis leburan elektrolit: dapat digunakan untuk

menghantarkan ion-ion pada sel elektrolisis. Leburan elektrolit

tanpa menggunakan air. Contohnya NaCl

1

b) Elektrolisis air: jika arus lixtrik dilewatkan melalui 2

elektroda dalam air murni, tidak terjadi elektrolisis dan dapat

menghantarkan arus listrik

c) Elektrolisis larutan elektrolit: reaksi yang terjadi tidak hanya

melibatkan ion-iion dalam larutan saja, tetapi juga air.

Contohnya KI

(Khopkar,1990 : 273)

Elektrokimia adalah bidang yang luas dalam aspek terluarnya

mencakup sel bahan bakar, pengubahan energi listrik, dan korosi.

Dalam logam baterai, suatu sel galvani, energi listrik diturunkan

dari kecenderungan inheren atau dari terjadinya suatu reaksi

redoks. Sebaliknya dalam suatu sel elektrokimia, suatu sumber

luar dari energi listrik digunakan untuk memaksa reaksi kimia

agar berlangsung dengan arah yang berlawanan. Selain itu, aliran

luar elektron dalam kawat luar atau perpindahan ion dalam larutan

sel terjadi pada jembatan garam.

Dalam macam sel-sel apapun, katoda didefinisikan sebagai

elektroda dimana terjadi reduksi dan anoda adalah elektroda

dimana terjadi oksidasi.

Katoda Anoda

Sel Galvani + -

Sel Elektrolisis - +

Elektrolisis adalah peristiwa terjadinya perubahan kimia karena

mengalirnya arus listrik melalui elektrolit. Penguraian elektrolit

terjadi karena atom atau ion melepaskan atau menerima elektron

pada elektroda.

Elektroda positif disebut anoda, sedangkan elektroda negatif

disebut katoda. Ion positif (kation) dalam larutan bergerak menuju

2

katoda, dan terjadi reaksi reduksi. Ion negatif (anoda) menuju

katoda dan terjadi oksidasi.

Ketentuan pada elektrolisa :

1. Pada katoda

-  Ion positif dari logam sebelah kiri H pada deret volta akan

tetap berada  dalam larutan, jika ada H+ yang berasal dari air akan

mengalami reduksi pada katoda menjadi H2, K-Na-Ba-…………-

Fe-……..Hg-Ag-Pt-Au. Kecuali Fe-Ni-Sn-Pb, logam diatas

mengendap pada katoda.

-  Ion positif sebelah kanan deret volta akan mengendap pada

katoda meskipun ada H+ yang berasal dari H2O.

2. Pada anoda

Ion negatif yang tidak mengandung oksigen, akan dioksidasi

pada anoda.

 (Underwood, 1999 : 243)

Tembaga (Cu)

Tembaga adalah logam merah muda, lunak, dapat ditempa dan

liat. Titik lebur 10380C. Karena potensial standarnya positif (+0,34

V) untuk pasangan Cu/Cu2+ logam tersebut tak larut dalam asam

klorida dan asam sulfat encer, sedangkan dengan adanya oksigen

dapat sedikit terlarut. Tembaga (II) dalam larutan akan berwarna

kebiruan.

Seng (Zn)

Seng (zink) adalah logam putih kebiruan, dapat ditempa, liat pada

110-1500C. Melebur pada 4100C dan mendidih pada 9060C,

logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam suasana asam

dan alkali. Adanya zat-zat pencemar atau kontak dengan platinum

atau tembaga yang dihasilkan oleh beberapa tetes larutan garam

dari logam-logam ini akan mempercepat reaksi.

 (Vogel, 1985:189)

3

III. PROSEDURE KERJA

III.1 Alat dan Bshan

III.1.1 Alat

Seperangkat alt gelas

Elektroda tembaga

Eksikator/desikator

Neraca

Baterai

Elektroda karbon

Oven

Magnetic stirrer

III.1.2 Bahan

Latutan sampel yang berisi ion kupri dan zink

Asam sulfat pekat

Asam nitrat pekat

NaOH

Aquades

Aseton

III.2 Skema kerja

III.2.1 Pemisahan dan Penentuan Kadar ion Cupri

Ditambahkan

Dimasukkan dalam gelas kimia

Dielektrolisis pada alat

elektolisis yang sudah dirangkai

dengan potensial tetap ± 5menit

4

100 mL sampel

1 mL asam sulfat pekat

dan asam nitrat pekat

Dihentikan elektrolisis,

dilepaskan katoda dan di

masukkan dalam aseton

Dikeringkan katoda

Ditimbang “Data 1 = …gr”

Dilakukan lagi elektrolisis 10

menit, ditimbang dan dicatat

hasil penimbangan “Data 2 = …

gr”

Diulangi sampai data konstan

Dicatat waktu elektrolisis dan

kuat arus

Dicuci katoda dengan air panas

Dipanaskan dalam oven

Didinginkan dalam eksikator

Ditimbang kembali

III.2.2 Penentuan Kadar Ion Zink

Ditanbahkan kedalam sisa

larutan hasil elektrolisis pada A

Dilakukan elektrolisis pada

potensial tetap 2,7 volt selama 30

menit

5

HASIL

Larutan NaOH pekat

Dilakukan kembali hal yang

sama seperti pemisahan ion kupri

Dicatat waktu dan kuat arus nya

Dicuci elektroda dan dikeringkan

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Data Pengamatan dan Perhitungan

No Katoda Anoda Solutions Waktu Berat

katoda

Berat

anoda

1 Silver Copper AgNO3 5 menit 9,8320 10,168

2 Nickel Zink Ni(NO3)2 5 menit 9,955 10,045

3 Copper Iron Cu(NO3)2 5 menit 9,95200 10,048

4 Zink Silver Zn(NO3)2 5 menit 9,9490 10,051

5 Copper Zink Cu(NO3)2 15 menit 9,85600 10,144

IV.2 Pembahasan

Pada percobaan “Pemisahan secara Elektrolisis” ini praktikan tidak

melakukan praktikum dilabotatorium melainkan praktikan

menggunakan virtual lab. Hasil yang praktikan peroleh tidak sesuai

dengan hasil sebenarnya, karena dalm virtual lab hanya dapat

mengetahui massa untuk katoda dan anoda. Sementara penimbangan

elektrodanya tidk dilakukan. Jadi pada percobaan kali ini tidak sesuai

dengan percobaan sebenarnya.

Dalam virtual lab ini, praktikan melakukan 5 percobaan dengan

katoda dan anoda yang berbeda. Untuk percobaan pertama praktikan

menggunakan katoda silver dan anoda copper dengan menggunakan

solutions AgNO3, waktu yang digunakan 5 menit. Hasil yang

6

HASIL

diperoleh massa silver menjadi 9,8320 dan massa copper menjadi

10,168.

Reaksi setengahnya yaitu ;

Ag+(aq) + e- Ag(s) E0 = +0,80

Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34

Pada percobaan kedua menggunakan katoda Nickel dan anoda Zink

dengan menggunakan solutions Ni(NO3)2 , massa nickel yang didapat

yaitu 9,955 dan massa anoda 10,045.

Reaksi setengahnya yaitu :

Ni2+ (Aq) + 2e- Ni(s) E0 = -0,25

Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76

Pada percobaan ketiga menggunakan cooper sebagai katoda dan iron

sebagai anoda dengan menggunakan solutions Cu(NO3)2, massa

cooper yang diperoleh 9,95200 dan massa iron 10,048

Reaksi setengahnya yaitu :

Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34

Fe2+ (Aq) + 2e- Fe(s) E0 = -0,44

Pada percobaan keempat menggunakan zink sebagai katoda dan

Silver sebagai anoda, diperoleh massa zink 9,9490 dan massa silver

10,051.

Reaksi setengahnya, yaitu :

Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76

Ag+(aq) + e- Ag(s) E0 = +0,80

Pada percobaan kelima menggunakan cooper sebagai katoda dan zink

sebagai anoda,diperoleh massa cooper 9,85600 dan massa zink

10,144.

Reaksi setengahnya yaitu :

Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34

Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76

7

Setelah melakukan percobaan ini masing-masing percobaan dapat

dikurangkan setengah reaksi sebelah kiri dan sebelah kanan, yaitu

a. Ag+(aq) + e- Ag(s) E0 = +0,80 x2

Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34 x1 _

2 Ag+(aq) + Cu2+(Aq) 2 Ag(s) + Cu(s) E0 = +1,26

b. Ni2+ (Aq) + 2e- Ni(s) E0 = -0,25

Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76 _

Ni2+ (Aq) + Zn2+ (Aq) Ni(s) + Zn(s) E0 = 0,51

c. Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34

Fe2+ (Aq) + 2e- Fe(s) E0 = -0,44 _

Cu2+(Aq) + Fe2+ (Aq) Cu(s) + Fe(s) E0= 0,78

d. Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76 x1

Ag+(aq) + e- Ag(s) E0 = +0,80 x2 _

Zn2+ (Aq) + 2 Ag+(aq) Zn(s) + Ag(s) E0 = 0,84

e. Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34

Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76 _

Cu2+(Aq) + Zn2+ (Aq) Cu(s) + Zn(s) E0 = 1,1

8

V. KESIMPULAN

V.1Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan

bahwa:

Elektrogravimetri melibatkan pelapisan atau pengendapan suatu

logam pada katoda yang telah diketahui beratnya, kemudian

ditimbang kembali untuk mengetahui kuantitas logam yang

melapisinya

Bunyi hukum Faraday I

Jumlah zat yang terjadi pada elektroda sebanding dengan jumlah

coulumb yang mengalir.

Bunyi hokum Faraday II

Apabila jumlah Coulumb yang mengalir sama maka berat zat yang

terjadi pada elektroda berbanding lurus dengan gram ekivalen listrik.

Jika i x t, maka W ∞ it (ekivalen listrik).

V.2Saran

Diharapkan dalam praktikum ayng akan datang alat dan bahan yang

dibutuhkan dalam setiap praktikum sudah tersedia, sehingga

praktikum dapat berjalan sebagaimana mestinya.

9

VI. DAFTAR PUSTAKA

Khopkar, 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta

Underwood, 1999, Kimia Analisis Kuantitatif, Erlangga, Jakarta

Vogel, 1985,  Buku teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan

Semimikro, PT  Kalman Media Pustaka, Jakarta

10

LAMPIRAN

Pertanyaan

1. Sebutkan derat volta murni dari yang nudah teroksidasi sampai

yang mudah terreduksi ?

Jawab : Li-K-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Co-Ni-Sn-Pb-H2O-

Oksidasi

Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pt-C-Au-

Reduksi

2. Sebutkan juduk praktikum hari ini

Jawab : Pemisahan secara Elektrolisis

3. Bagaimanakah bunyi hokum faraday yang berkaitan dengan

elektrolisis? Sebutkan kedua hokum tersebut serat cantumkan

rumusnya secara matematika?

Jawab : Bunyi hukum Faraday I

Jumlah zat yang terjadi pada elektroda sebanding dengan jumlah

coulumb yang mengalir.

Bunyi hokum Faraday II

Apabila jumlah Coulumb yang mengalir sama maka berat zat yang

terjadi pada elektroda berbanding lurus dengan gram ekivalen listrik.

Jika i x t, maka W ∞ it (ekivalen listrik).

4. Tuliskan setengah reaksi ion kupri dan ion zink serta lengkap dengan

data potensialnya?

Jawab : Cu2+(Aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0,34

Zn2+ (Aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0,76

5. Elektroda apalagi yang dapat saudar gunakan untuk proses pemisahan

ion logam dari larutannya? Sebutkan syarat elektroda tersebut, baik

yang digunakan untuk anoda maupun katoda ?

Jawab : Kation-kation diendapkan pada katoda dengan nilai tegangan

sistem yang disesuiakan dengan logam yang akan diendapkan.

11

Elektroda yang digunakan adalah karbon, dimana karbon merupakan

elektroda yang inert sehingga tidak akan bereaksi dengan komponen-

komponen logam dalam sistem elektrokimia tersebut, melainkan

hanya menyediakan permukaannya sebagai tempat berlangsungnya

reaksi. Elektroda lain selain karbon dapat digunakan dalam percobaan

ini, namun harus bersifat inert seperti karbon. Apabila elektroda yang

digunakan tidak bersifat inert atau mudah bereaksi, maka elektroda

tersebut kemungkinan akan bereaksi sehingga menggangu hasil logam

yang akan diendapkan. Elektroda inert selain karbon adalah platina

dan emas. Namun, kedua elektroda tersebut sangatlah mahal sehingga

digunakan karbon.

12

13

14

 

15